OpenERV
(openerv.ca)- เป็น โครงการ ERV แบบกระจายศูนย์ ที่จัดการทั้งคุณภาพอากาศภายในอาคารและการสูญเสียจากการทำความร้อน/ความเย็น โดยนำอากาศภายนอกเข้ามา ระบายอากาศภายในที่ปนเปื้อนออกไป และกู้คืนพลังงานความร้อนได้ประมาณ 85~90%
- ณ เดือนมิถุนายน 2025 โครงการถูกพักไว้ระหว่างมุ่งเน้นการผลิตจำนวนมากของ Big Quiet Fan โดยต้นแบบทำงานได้ดี แต่ยังมีรายละเอียดที่ต้องสรุปก่อนทำให้เสร็จสมบูรณ์
- ระบุสมรรถนะเป้าหมายไว้ที่การกู้คืน ความร้อนสัมผัส 85% และความร้อนแฝงประมาณ 80% ที่ความเร็วสูงสุด พร้อมอากาศสดสุทธิ 60 CFM โดยระดับเสียงต่อโมดูลอยู่ที่ประมาณสูงสุด 42.5 dBa
- รวมหรือวางแผนฟีเจอร์เสริม เช่น ฟิลเตอร์ HEPA H13, การควบคุมผ่าน WiFi บนพื้นฐาน MQTT, การเชื่อมต่อกับ Google Home·Alexa·Home Assistant, การชดเชยแรงดันลมอัตโนมัติ, วาล์วกันพายุ และ ตัวลดเสียงสมรรถนะสูง
- ชูจุดเด่นด้านการออกแบบระยะยาวและค่าบำรุงรักษาต่ำ โดยคาดหวังผลตอบแทนการลงทุนประมาณ 20 เท่าเมื่อเทียบกับ ERV แบบไม่มีท่อลมทั่วไป และประมาณ 3 เท่าเมื่อเทียบกับ HRV/ERV แบบมีท่อลมทั่วไป พร้อมออกแบบบนสมมติฐานการใช้งานมากกว่า 50 ปี
องค์ประกอบของ OpenERV และสถานะการพัฒนาปัจจุบัน
- TW4 เครื่องระบายอากาศกู้คืนพลังงาน (ERV) แบบกระจายศูนย์ นำอากาศภายนอกเข้าสู่อาคาร ระบายอากาศที่ปนเปื้อนออกไปภายนอก และกู้คืนพลังงานความร้อนได้ประมาณ 85~90%
- WM12 คือรูปแบบที่วางโมดูล TW4 สองตัวเรียงกันภายในโฟมโพลีโพรพิลีนแข็ง เพื่อให้ติดตั้งบนหน้าต่างได้
- ณ เดือนมิถุนายน 2025 โครงการ OpenERV อยู่ระหว่างพักไว้เพื่อมุ่งเน้นการผลิตจำนวนมากของ Big Quiet Fan
- ต้นแบบทำงานได้ดีในด้าน เสียงรบกวน, ปริมาณลม และการกู้คืนพลังงาน แต่ยังมีรายละเอียดที่ต้องสรุปก่อนจะเสร็จสมบูรณ์ทั้งหมด
การกันเสียงและตัวเลือกการติดตั้ง
- ทิศทางการพัฒนาให้น้ำหนักกับ ตัวลดเสียงสมรรถนะสูง (heavy duty attenuator) มากกว่าตัวแยกเสียงแบบพิมพ์ 3D น้ำหนักเบา
- ตัวลดเสียงนี้มีราคาแพงกว่า แต่ช่วยกันเสียงจราจรและเสียงภายนอกได้
- อธิบายว่าเมื่อมองในมุมระบบของอาคาร ต้นทุนเพิ่มเติมนั้นน้อยมาก และใช้งานได้ยาวนานมาก
- พบว่าความจำเป็นพื้นฐานของวาล์วกันพายุนั้นต่ำ แต่จะยังคงไว้เป็นฟีเจอร์เสริมหลังจากปรับให้เข้ากับตัวลดเสียงสมรรถนะสูงรุ่นใหม่
- ฟิลเตอร์ HEPA ถูกวางแผนเป็นฟีเจอร์เสริม โดยหลักแล้วเพื่ออัดแรงดันบ้านด้วยอากาศที่ผ่านการกรองในช่วงฤดูร้อน
สมรรถนะและผลตอบแทนการลงทุน
- ตัวเลขสมรรถนะหลัก
- ที่ความเร็วสูงสุด กู้คืน ความร้อนสัมผัส 85% และความร้อนแฝงประมาณ 80%
- ที่ความเร็วต่ำ อัตราการกู้คืนจะสูงขึ้น และความเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ·ความชื้น·ฤดูกาลมีน้อยมาก
- ในโหมดกู้คืนความร้อนที่ความเร็วสูงสุด ปริมาณอากาศสดสุทธิที่ไหลเข้าจริงโดยเฉลี่ยคือ 60 CFM
- เสียงแทบไม่ได้ยินในค่าต่ำ, 37 dBa ในค่ากลาง และประมาณ 42.5 dBa ต่อโมดูลในค่าสูงสุด
- การเปลี่ยนแปลงของเสียงที่เกิดจากการหมุนย้อนกลับเป็นรอบ ๆ ของพัดลมมีน้อยมากที่กำลังสูง และตรวจจับไม่ได้ที่กำลังกลาง·ต่ำ
- ผลตอบแทนการลงทุนคำนวณจากการรวมการออกแบบระยะยาว, ค่าบำรุงรักษา และการกู้คืนพลังงานสูง ได้ประมาณ 20 เท่า เมื่อเทียบกับ ERV แบบไม่มีท่อลมทั่วไป และประมาณ 3 เท่าเมื่อเทียบกับ HRV/ERV แบบมีท่อลมทั่วไป
- ระบุว่าในหลายพื้นที่ เช่น Ottawa ประเทศแคนาดา ROI สูงกว่าแผงโซลาร์เซลล์เกิน 10 เท่า
- ออกแบบและผลิตโดยมีเป้าหมายใช้งานมากกว่า 50 ปี และออกแบบเพื่อไม่ให้มีความกังวลเรื่องการจัดหาชิ้นส่วนในระยะยาว
การควบคุม, ฟิลเตอร์ และฟังก์ชันการไหลของอากาศ
- สามารถเลือกใช้ฟิลเตอร์ HEPA H13 ที่อิงกับฟิลเตอร์ห้องโดยสารรถยนต์ซึ่งหาได้ทั่วไป โดยต้องมีเพลตภายนอกและฮูด
- สามารถเชื่อมต่อกับระบบบ้านอัตโนมัติทั่วไป เช่น Google Home, Alexa, Home Assistant ได้ผ่าน MQTT
- ควบคุมผ่านโทรศัพท์มือถือได้ด้วย WiFi และ MQTT
- การใช้พลังงานต่อโมดูลคือ 2W ในค่าต่ำ และ 7W ที่กำลังสูงสุด
- ระบุว่าช่วยลดระดับ CO2, ลดการแพร่กระจายของเชื้อก่อโรคในอากาศ และปรับปรุงตัวชี้วัดคุณภาพอากาศภายในอาคาร
- ฟีเจอร์เสริมวาล์วกันพายุสำหรับป้องกันอากาศหรือน้ำไหลเข้าระหว่างพายุ ต้องมีเพลตภายนอกและฮูด
- การชดเชยแรงดันลมอัตโนมัติจะปรับสมดุลการไหลของอากาศสองทิศทางอย่างแม่นยำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้เหมาะสมและป้องกันการอัดแรงดันพื้นที่อยู่อาศัยโดยไม่ต้องการ
- อาจมีตัวลดเสียงสมรรถนะสูงแบบเลือกเสริมสำหรับลดเสียงจราจรและเสียงภายนอก
โหมดทิศทางเดียวและการใช้งานช่วงฤดูร้อน
- มีแผนทำให้โหมดทิศทางเดียวใช้งานได้ แต่ยังไม่ได้เพิ่มเข้าไปในเฟิร์มแวร์
- ในฤดูร้อน สามารถถอดตัวแลกเปลี่ยนความร้อนออกเพื่อให้ได้ปริมาณลมสูงขึ้นและเสียงรบกวนต่ำลง
- เมื่อใช้ร่วมกับฟิลเตอร์ HEPA จะสามารถอัดแรงดันบ้านด้วยอากาศที่ผ่านการกรองได้
- สามารถรับอากาศยามค่ำคืนเข้ามาเพื่อทำให้บ้านเย็นลงได้ในลักษณะที่คนอื่นเรียกว่า “free cooling mode” แต่โดยทั่วไปแล้ว หากต้องการความเย็นที่เพียงพอจริง ๆ จะต้องใช้อากาศมากกว่าที่อุปกรณ์แบบนี้มักให้ได้
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
เวลาจะอธิบายให้คนที่ไม่รู้จัก HRV/ERV ฟัง ผมมักบอกว่า “มันเหมือนหน้าต่างที่เปิดรับอากาศสดชื่นเข้ามาและระบายอากาศอับออกไป แต่ในฤดูหนาวความร้อนและความชื้นส่วนใหญ่ยังคงอยู่ ส่วนในฤดูร้อนก็ยังคงอยู่ข้างนอก”
ถ้าพูดถึงสภาพแวดล้อมในบ้าน ก็จะบอกว่า “บ้านอยู่ในสภาพที่มี อากาศสดชื่นเหมือนวันฤดูใบไม้ผลิ ตลอดเวลา”
ปัญหาของ ERV/HRV ตอนนี้คือยังเป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มที่ราคาแพง แต่ระบบนี้แม้ประสิทธิภาพการกู้คืนความร้อนจะไม่สุดโต่งเท่าอุปกรณ์แบบ counterflow ก็ดูมีโอกาสถูกลงได้มากกว่าในมุมมองที่ว่า “ความสมบูรณ์แบบคือศัตรูของสิ่งที่ดี”
เป็นรุ่นที่แพงกว่าและควบคุมได้โดยตรงผ่านสัญญาณ MODBUS / 0-10V ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่มาจากงานติดตั้งท่อลม
เมื่อใช้อัลกอริทึมที่ผมทำไว้ใน Home Assistant ปรับละเอียดไปถึงระบบทำความร้อน ค่า CO2 จึงสูงกว่าภายนอกเพียงราว 60~100ppm อากาศสะอาด อุณหภูมิอยู่ที่ค่าที่ตั้งไว้ ±1°C และการระบายความชื้นหลังอาบน้ำก็ทำงานเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น
ถ้าจะทำให้ดีเกินจำเป็นจากนี้ ก็แค่เพิ่มแดมเปอร์หลายตัวกับฟีดแบ็ก CO2/ความชื้นรายห้องก็พอ
ERV หาได้ในราคา ต่ำกว่า CA$2000 ด้วย ขึ้นอยู่กับอัตราลม
https://gasexperts.ca/product-category/air-exchangers/lifebr...
https://bphsales.ca/collections/high-quality-erv-air-exchang...
HRV ถูกกว่า แต่ถ้าคิดถึงการจัดการความชื้น จ่ายเพิ่มอีกไม่กี่ร้อยดอลลาร์ซื้อ ERV อาจคุ้มกว่า
แบรนด์อย่าง Komfovent, SystemAir ขายอุปกรณ์แบบท่อลม 200m³/h ราว 2000 ยูโร และเมื่อในอาคารอยู่ที่ +22°C ความชื้นสัมพัทธ์ 20% หากภายนอกอยู่ที่ -23/-15/-10/-5/0/25/30/35°C อุณหภูมิหลังผ่านอุปกรณ์จะอยู่ราว 12.9/14.5/15.5/16.5/17.5/22.6/23.6/24.6°C
สิ่งที่แพงคือการติดตั้ง และโปรเจกต์นี้ไม่ได้เปลี่ยนส่วนนั้น
ข้อเสียคือประสิทธิภาพสูงขึ้นอยู่กับมวลของแกน จึงจำกัดอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ส่วนแบบ counterflow เหมาะกับทั้งบ้าน
ข้อดีของอุปกรณ์แบบ counterflow ที่มักถูกมองข้ามคือ สามารถวางท่อระบายอากาศไว้ในจุดที่ตั้งใจจะดูดอากาศออก เช่น ห้องน้ำหรือครัว และจ่ายอากาศสดชื่นไปยังจุดที่อากาศไหลเวียนน้อย เช่น ตู้เสื้อผ้าหรือห้องใต้ดินได้
ERV แบบแกน regenerative ไม่ได้ช่วยมากนักในด้านการหมุนเวียนอากาศสดชื่น
ผมเป็นคนที่ตั้งบริษัท OpenERV และออกแบบอุปกรณ์ ERV รุ่น TW4 กับ WM12
ตามที่เขียนไว้บนไซต์ ตอนนี้ยังเป็นเบต้าอยู่ จึงยังไม่มีอุปกรณ์พร้อมส่งมากนัก และพูดตรง ๆ คือผมกำลังใช้เวลากับอีกโปรเจกต์หนึ่งที่ได้เงินทุนดีกว่าอย่างพัดลมเงียบขนาดใหญ่ค่อนข้างมาก เลยค่อย ๆ เดินหน้าไปทีละนิด แต่ก็ยังพัฒนาไปได้บ้างในแทบทุกวัน และโพสต์ความคืบหน้าไว้ที่ Twitter @open_erv กับ Bluesky
สำหรับคนที่ยังสงสัย ผมได้ส่งอุปกรณ์ไปให้อินженียร์บางคนเพื่อให้แชร์การตรวจสอบจากบุคคลที่สามได้ และอุปกรณ์นี้ไม่ใช่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง แต่เป็น ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟ: https://en.wikipedia.org/wiki/Regenerative_heat_exchanger
เหตุผลที่ผมชอบวิธีนี้คือมันสามารถกู้คืนความร้อนแฝงได้ดีกว่าแบบ recuperative อย่างชนิดไหลสวนทาง และสำหรับ Ottawa หรือ Toronto แล้ว ค่าเฉลี่ยตามฤดูกาลของความร้อนแฝงคิดเป็น 40~50% ของพลังงานรวมในอากาศ
ผมอยากให้ PassiveHaus Institute ทดสอบเพื่อแสดงประสิทธิภาพแบบไม่ต้องสงสัย และจากผลทดสอบที่ผมทำเอง ผมค่อนข้างมั่นใจ
ตามทฤษฎีแล้วมันรับมือกับความต่างอุณหภูมิได้ทุกรูปแบบ แต่ TW4 กับ WM12 ตอนนี้ทำจากวัสดุพอลิเมอร์ จึงยังไว้ใจได้ยากในสภาพอากาศร้อนจัดร่วมกับแสงแดดโดยตรง ผมจึงโฟกัสที่ภูมิอากาศหนาว ผมค่อนข้างมั่นใจว่ามันจะไม่จับน้ำแข็งแม้ในสภาพสุดขั้วอย่าง -30°C และตอนที่ติดตั้งกับหน้าต่างใช้เมื่อปีที่แล้ว ก็ไม่มีปัญหาจนถึงราว -25°C
เป้าหมายคือให้คนที่จะซื้อภายหลังเข้าใจว่าการติดตั้งเป็นอย่างไร และมีอีกคนชื่อ Alex จะทดสอบอัตราการไหลกับประสิทธิภาพ ซึ่งผมได้ส่งของไปให้แล้ว
ระหว่างที่ทำการทดสอบและตรวจสอบ ผมวางแผนจะเร่งการผลิตด้วยการเดินเครื่องพรินเตอร์และประกอบในช่วงว่างจากงานที่ช่วยเลี้ยงชีพได้มากกว่า
ชุดคิทยังถูกเลื่อนออกไปอยู่ วิธีการประกอบก็ยังอยู่ระหว่างทำให้เสถียร และล่าสุดยังเพิ่ม ตัวปรับแนวการไหล ใหม่ที่ช่วยเพิ่มอัตราการไหลได้ราว 10% พร้อมลดเสียงลงอีก
หลังจากทำให้เสถียร ตรวจสอบ และผลิตแล้ว ผมหวังว่าจะขายให้คนที่ต้องการได้แบบปกติภายในไม่กี่เดือน ขอโทษที่ไม่ทันฤดูหนาว แต่ ERV ก็เหมือนส่วนอื่น ๆ ของอาคาร คือเป็นเรื่องภาพรวมและการลงทุนระยะยาวมากกว่า และเครื่องเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้มีผลตอบแทนที่ดีและอายุการใช้งานยาว
ผมจะเตรียมอุปกรณ์บางส่วนไว้สำหรับคนที่ขอ WM12 อีเมลแสดงความสนใจมีแค่ 12 ฉบับ จึงไม่ใช่ปริมาณมหาศาล แต่ก็น่าดีใจที่มีคนเข้าใจประสิทธิภาพและผลตอบแทนจากการลงทุน
ถ้าราคาสุดท้ายอยู่ที่ 1300 CAD แค่ขายได้เดือนละไม่กี่คู่ก็น่าจะพอให้ทำต่อได้
ผมรู้จักวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมอย่างการฉีดขึ้นรูปและการตัดเฉือนดี และเปิดรับการขยายกำลังผลิต แต่แนวทางเหล่านั้นไม่ใช่เวทมนตร์ ถึงจะช่วยได้ แต่จะไม่เปลี่ยนราคาหรือผลตอบแทนจากการลงทุนอย่างมาก และต้องลงทุนมากทั้งกับแม่พิมพ์ รวมถึงการทดสอบซ้ำและออกแบบใหม่
หลังจากคิดว่าออกแบบเสร็จแล้ว ผมก็ยังเปลี่ยนมันไปมากเกินไป จึงระมัดระวังมากกับการผูกตัวเองไว้กับวิธีใดวิธีหนึ่ง
ข้อสังเกตเล็กน้อยคือ อุปกรณ์แบบห้องเดียวรุ่นเก่าที่บ้านผมมีพัดลมอยู่ฝั่งนอก แม้ในลอนดอน แค่อุณหภูมิลดลงต่ำกว่าศูนย์ไม่กี่องศาก็อาจจับน้ำแข็ง ส่งเสียงแย่มาก แล้วหยุดทำงานได้
ในฐานะคนทำโปรเจกต์ชื่อ OpenTRV ผมก็ชอบรสนิยมการตั้งชื่อนี้ด้วย
ผลิตภัณฑ์นั้นเองก็มีเงื่อนไขอย่างความยาวท่อดักต์ขั้นต่ำที่ทำให้ทำตามได้ยาก และประสิทธิภาพรวมก็ไม่ได้ดีนัก สุดท้ายผมติดตั้งไปสองเครื่อง และเพิ่มช่องรับอากาศสดให้ชุด HVAC ด้วย แต่ก็ยังต้องปล่อยให้พัดลมห้องน้ำหรือห้องซักผ้าสักตัวทำงานตลอดอยู่ดี
หวังว่าจะมีการแข่งขันมากขึ้นในด้านนี้ ไม่ใช่แค่ฮาร์ดแวร์เท่านั้น แต่ผู้ติดตั้ง HVAC ก็ยังตามหลังเรื่อง คุณภาพอากาศ มากเกินไป ผมจึงอยากให้อุตสาหกรรมมีการให้ความรู้และการตระหนักรู้มากขึ้น
ตามสัญชาตญาณแล้ว การออกแบบแบบรีเจนเนอเรทีฟ น่าจะทำประสิทธิภาพเกิน 50% ได้ยาก และการกู้คืนความร้อนแฝงก็น่าจะแย่กว่า
แม้จะมี ERV ทั้งบ้านอยู่แล้ว ก็ยังน่าพิจารณาติดตั้งในห้องใต้หลังคาแบบเปิดโล่งที่ตกแต่งเสร็จแล้ว โดยเฉพาะในบ้านหลายชั้น เพราะไม่มีหลักประกันว่า ERV ทั้งบ้านจะส่งอากาศสดไปยังจุดที่ผมอยู่ได้เพียงพอ
อยากลองทำเองดู สามารถใช้เครื่องพิมพ์ 3D ได้ เขียน Python เป็น มีประสบการณ์ด้านอิเล็กทรอนิกส์ อาศัยอยู่ในภูมิอากาศทางเหนือ และจับตาดู ERV มาพักหนึ่งแล้ว จึงแทบจะเป็นกลุ่มเป้าหมายที่สมบูรณ์แบบ
แต่พออ่านเอกสารแล้ว กลับดูใกล้เคียงกับ เนื้อหาที่ห้ามไม่ให้ทำเอง ในทำนองว่า “A, B, C นั้นยาก” มากกว่าจะอธิบาย DIY อย่างเหมาะสม
อยากมีส่วนร่วมกับโปรเจกต์นี้ แต่ไม่ได้ให้ความรู้สึกว่าออกแบบมาเพื่อขยายการมีส่วนร่วมของชุมชน ถ้าผมมองผิดไปก็ยินดีบริจาคเวลาให้
โดยส่วนตัวรู้สึกว่าเป็นโปรเจกต์การตลาดมากกว่าโปรเจกต์เปิด ERV เดิมทีก็เป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายมาก ประกอบด้วยแกนกู้คืนพลังงานกับโบลเวอร์/พัดลม และผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ก็มีอายุการใช้งานยาวมาก บางรุ่นมีประกัน 10 ปีและมีอะไหล่พร้อมดีด้วย
การติดตั้งกับหน้าต่างระยะยาวดูค่อนข้างลวก ๆ และกระจกก็เป็นจุดอ่อนด้านฉนวน จึงมีโอกาสสูญเสียประสิทธิภาพสูง
ตัวโปรเจกต์เองดูน่าสนุก และไม่อยากด้อยค่าผลลัพธ์ที่ออกแบบและสร้างขึ้นมา แต่พอเริ่มอ่านก็จะเห็นว่ามันใกล้เคียงกับธุรกิจมากกว่าโปรเจกต์ชุมชน ขณะเดียวกันก็ซื้อไม่ได้ด้วย เลยชวนสับสน
คนสร้างบอกไว้บน HN ว่าตอนนี้กำลังโฟกัสกับโปรเจกต์พัดลมตัวที่สาม จึงน่าสงสัยเหมือนกันว่าอนาคตของโปรเจกต์นี้จะเป็นอย่างไร
ถ้าชุมชนสามารถ fork โปรเจกต์นี้ ทำให้ DIY ได้ง่าย และผลักดันต่อไปได้ก็คงดี
ลองดูไฟล์แล้วก็ไม่แน่ใจด้วยซ้ำว่าจะเรียกสิ่งนี้ว่า โอเพนซอร์ส ได้ไหม หาไฟล์หลักไม่เจอหรือไม่ก็ถูกละไว้โดยตั้งใจ
ถ้าเป็นโอเพนซอร์สจริง ๆ ควรมีไฟล์ CAD ต้นฉบับ ไม่ใช่แค่ .STL เพื่อให้คนอื่นแก้ไขและดัดแปลงได้ ด้านที่ “เปิด” ของโปรเจกต์นี้ดูเหมือนการตลาดมากกว่าสาระจริง
สำหรับข้อมูล DIY ผมบุ๊กมาร์กอันนี้ไว้ด้วย: https://www.youtube.com/watch?v=wJB3dyHDa-8
สับสนว่า การรักษาความร้อนไว้ได้ 80~90% เป็นไปได้อย่างไรโดยไม่ใช้พลังงานมาก
ถ้าคิดแบบง่าย ๆ เมื่ออากาศปริมาณเท่ากันไหลเข้าและไหลออก อุณหภูมิเฉลี่ยของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนก็น่าจะลงเอยเป็นค่าเฉลี่ยระหว่างอุณหภูมิภายนอกกับอุณหภูมิในอาคาร ถ้าข้างนอกร้อน อากาศที่ไหลเข้าก็อาจเย็นกว่าอากาศภายนอกได้ ซึ่งถือว่าได้ประโยชน์ แต่ไม่น่าจะเย็นกว่าค่าเฉลี่ยของสองอุณหภูมิได้ และถ้าเป็นแบบนั้นก็ยังไม่เย็นเท่าอากาศในอาคาร จึงฟังดูไม่เหมือนการรักษาความร้อน 90%
มีฮีตเตอร์หรือเครื่องทำความเย็นติดอยู่กับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหรือเปล่า? ดูจากวิดีโอที่ลิงก์ไว้ https://www.youtube.com/watch?v=CDCu0IbEn8Q เขาบอกว่าช่วยประหยัดพลังงานที่ใช้กับการทำความร้อน/ความเย็น ก็น่าจะไม่ใช่ มีลูกเล่นฉลาด ๆ อื่นอีกหรือเปล่า?
สามารถปรับปรุงได้ด้วยการแลกเปลี่ยนความร้อนตลอด ความยาวต่อเนื่องทั้งหมด ระหว่างอากาศที่ไหลสวนทางกัน ลองนึกถึงท่อขนานสองท่อที่เชื่อมกันทางความร้อน โดยของไหลไหลสวนทางกัน แต่ละจุดยังคงเฉลี่ยอุณหภูมิอยู่ แต่ค่าเฉลี่ยนั้นเปลี่ยนไปตามความยาว ทำให้ฝั่งในอาคารใกล้เคียงอุณหภูมิในอาคาร และฝั่งนอกอาคารใกล้เคียงอุณหภูมิภายนอก
ถ้าข้างนอกร้อน อากาศที่ไหลเข้าจะค่อย ๆ เย็นลงขณะถ่ายเทความร้อนให้กับอากาศที่ไหลออก และอากาศที่ไหลออกจะค่อย ๆ อุ่นขึ้น
ลองนึกถึงท่อที่มีตะแกรงโลหะ 3 ช่วงซึ่งทำให้อุณหภูมิอากาศเท่ากับอุณหภูมิโลหะ และมีตะแกรงพลาสติกกั้นระหว่างช่วงเพื่อกันการนำความร้อน ดันอากาศจากด้านอุ่น 20°C ไปยังด้านเย็น 0°C เป็นเวลา 30 วินาที แล้วดันกลับทิศอีก 30 วินาที
ด้วยความสมมาตร ท่อจะมีไล่อุณหภูมิจากด้านอุ่นไปยังด้านเย็นแบบพาสซีฟ ช่วงแรกจะอยู่ราว 15°C ช่วงที่สอง 10°C และช่วงที่สาม 5°C
อุณหภูมิของแต่ละช่วงคือค่าเฉลี่ยตามเวลาของอุณหภูมิอากาศที่ไหลมาจากช่วงก่อนหน้า และเมื่อทิศทางเปลี่ยน จึงเป็นค่าเฉลี่ยของช่วงซ้ายและขวา
ในมุมมองของบ้าน เท่ากับว่าสูญเสียพลังงานเฉพาะที่ช่วงแรกซึ่งใกล้ 15°C ไม่ใช่ 0°C
อย่างไรก็ตาม ผมไม่ค่อยเคยเห็น ERV เชิงพาณิชย์อ้างว่าได้ ประสิทธิภาพเกิน 80% ดังนั้นจึงค่อนข้างสงสัยค่าที่วัดได้ 90%
เคยเห็น ERV ที่มีฮีตเตอร์ติดไว้เพื่อเลี่ยงการจับตัวเป็นน้ำแข็ง
สัตว์ก็ลดการสูญเสียความร้อนโดยให้เลือดอุ่นกับเลือดเย็นไหลสวนทางกัน เป็นหลักการเดียวกัน: https://en.wikipedia.org/wiki/Rete_mirabile
สิ่งนี้จำเป็นจริง ๆ และอยากให้ทำงานร่วมกับ Home Assistant ได้
อยากระบายอากาศโดยอิงค่าจากเซ็นเซอร์ CO2 บลูทูธ Aranet 4
ถ้ามีหลายเครื่องแล้วประสานงานกันได้จะยิ่งดี เช่น วิธีที่แบรนด์นี้ทำ: https://blaubergventilatoren.de/en/series/vento-expert-a50-1...
พอกด “learn more” ดูแล้วพบว่าทำได้จริง โมดูล OpenERV TW4 ถูกออกแบบให้ทำงานเป็นคู่เสมอ โดยเมื่อเครื่องหนึ่งดูดอากาศเข้า อีกเครื่องจะปล่อยอากาศออก และซิงก์กันผ่าน WiFi ว่ากันว่าจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศร้อนถูกดันออกผ่านผนังในช่วงดูดอากาศเข้า ทำให้เกิดการสูญเสียความร้อน ดังนั้นจึงสมบูรณ์แบบ
ตอนนี้ที่ผนังมีรูระบายอากาศสองรู แต่เวลามีลมพัด อากาศเข้ามามากเกินไปจนรู้สึกลมในบ้าน และเวลาลมสงบ ถ้ามีคนมาหลายคน CO2 จะเกิน 3000ppm ภายใน 20 นาที
อยากให้เงียบจริง ๆ ระบุไว้ประมาณ 37dBA แต่โดยส่วนตัวรู้สึกว่าค่อนข้างดัง พัดลมห้องน้ำที่เพิ่งเปลี่ยนเมื่อไม่นานมานี้อยู่ที่ 25dB และ https://www.filterfabriek.nl/ventilatoren/badkamerventilator... ส่วนตัวเก่าเป็นรุ่นถูกสุด 52dB ซึ่งน่ารำคาญมากและยังได้ยินถึงห้องนอนชั้นบน: https://www.hornbach.nl/p/rotheigner-toilet-badkamerventilat...
ถึงอย่างนั้น 37dB ก็อาจลดความเร็วลงได้ และโดยหลักแล้วจำเป็นตอนมีคนเยอะซึ่งก็เสียงดังอยู่แล้ว ดังนั้นอาจไม่ได้แย่นัก
อนึ่ง ไม่แนะนำให้ซื้อเซ็นเซอร์ CO2 เพราะอีกไม่นานจะกลายเป็นคนคลั่งการระบายอากาศ และในคำพูดของคู่สมรสก็คือกลายเป็นคนจู้จี้เรื่องการระบายอากาศ
มีข้อความว่า “ห้องไม่ได้อุ่นขึ้นเพราะพลังงานภายในเพิ่มขึ้น แต่เพราะระหว่างการให้ความร้อน ปริมาตรและความดันคงที่และมีอากาศถูกระบายออก ทำให้เอนโทรปีลดลง จึงอุ่นขึ้น”: https://pubs.aip.org/aapt/ajp/article-abstract/79/1/74/10418...
เทอร์โมไดนามิกส์ขัดกับสัญชาตญาณในหลายจุด และพื้นที่ปรับอากาศแบบปิดที่เราชอบกันก็แน่นอนว่าอยู่ในหมวดนั้นด้วย
ไม่อยากแม้แต่จะพูดถึงความคิดที่ว่าจะทำให้ห้องปิดเย็นลงได้ด้วยการเปิดพัดลม หรือเปิดประตูตู้เย็น
ชุดของผมคือ Komfovent HRV(MODBUS TCP), ฮีตปั๊ม NIBE(MODBUS UDP + esphome-nibe), หม้อต้มก๊าซ Vaillant(eBUS-WiFi) และ AirGradient หลายตัวทั่วบ้าน
ผมบล็อกการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตทั้งหมดแล้วเชื่อมด้วย Home Assistant ซึ่งทำงานได้ดีอย่างน่าประหลาดใจ
ต้องจำไว้ว่าสเกลเดซิเบลเป็นลอการิทึม 37 ต่ำกว่า 52 เกือบสองลำดับขั้น
โปรเจกต์นี้ผู้สร้างไม่ได้แชร์ชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดจริง ๆ คือ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
หลังจากเพิ่งติดตั้งระบบ MVHR เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อน แล้วไปค้นหา ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลย้อนทิศทาง ก็แปลกใจที่ชิ้นส่วนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจริง ๆ เป็นเพียงส่วนหนึ่งของราคาทั้งอุปกรณ์เท่านั้น
อีกอย่างที่น่าประหลาดใจคือ ส่วนใหญ่ทำจากพลาสติกบาง ๆ และไม่ได้พึ่งพาความจุความร้อนแบบเครื่องเอสเพรสโซ HX
หลักการเรียบง่าย อากาศอุ่นและอากาศเย็นไหลสวนทางกันในช่องขนานหลายช่องที่คั่นด้วยผนังพลาสติกบาง ๆ
เพราะไหลสวนทางกัน แม้อากาศอุ่นจะค่อย ๆ เย็นลงและอากาศเย็นจะค่อย ๆ อุ่นขึ้น แต่ก็ยังมีความต่างอุณหภูมิอยู่เสมอผ่านผนังกั้น ซึ่งช่วยผลักดันการถ่ายเทความร้อน
ผนังพลาสติกน้ำหนักเบาเป็นข้อดีในกรณีนี้ แม้ตัวพลาสติกเองจะไม่นำความร้อนได้สูง แต่ผนังบางมากจนความร้อนผ่านได้ดี
นี่คือเหตุผลที่ทำให้ได้ประสิทธิภาพ 80–90% โดยไม่ต้องใช้วัสดุแพงหรือมวลความร้อนสูง และอากาศเสียอุ่นจะออกไปโดยอุ่นกว่าอากาศเย็นที่เข้ามาเพียงเล็กน้อย พร้อมส่งต่อความร้อนส่วนใหญ่ให้อากาศขาเข้า
เป็นการออกแบบที่ฉลาด
น่าจะต้องทำจากวัสดุที่มีการนำความร้อนสูงอย่างเรซินหรือเซรามิก
ที่บ้านติดตั้ง ERV ส่วนกลาง Zehnder ComfoAir Q
ขั้นตอนติดตั้งค่อนข้างต้องลงแรง แต่ไม่ยาก และถ้ามีทักษะ DIY พื้นฐานก็ทำได้เพียงพอ
ส่วนที่ยากที่สุดคือการหาตำแหน่งที่เหมาะสำหรับวางเครื่องระบายอากาศขนาดประมาณทีวี CRT รุ่นใหญ่ จากตรงนั้นต้องเดินท่อไปยังหลายห้อง แต่ตัวระบบท่อเองติดตั้งง่าย
ในการตั้งค่าปกติใช้ไฟประมาณ 20W ต่อชั่วโมง และช่วยเพิ่มความสบายได้มาก ตอนชื้นก็ช่วยกันความชื้นได้ระดับหนึ่ง ตอนแห้งก็ช่วยรักษาความชื้นไว้บางส่วน และให้อากาศสดใหม่ตลอดทั้งสี่ฤดู
ยังช่วยกันยุง และกรองฝุ่นกับอนุภาคละเอียดได้บางส่วนด้วย
แม้ในบ้านเล็ก ก็ถือว่าคุ้มกับแรงที่ลงไป
อุปกรณ์แบบกระจายตามจุดน่าจะติดตั้งง่ายกว่ามาก แต่ผมคิดว่าประสิทธิภาพต่ำกว่า เหมาะกับที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่น้อยกว่า และอาจมีเสียงดังกว่า
ขอแนะนำช่องของวิศวกรคนนี้ที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อนี้ด้วย เปิดแปลอัตโนมัติดูก็พอ: https://www.youtube.com/watch?v=Cv0s6TgwbJg
สรุปคือ การระบายอากาศแบบ push-pull ติดตั้งง่ายและค่อนข้างราคาถูก แต่มีแนวโน้มเกิดปัญหาด้านสุขอนามัยได้ง่าย เช่น เป่าฝุ่นจากตัวกรองกลับเข้าไปในอากาศ หรือสร้างสภาพแวดล้อมชื้นให้จุลินทรีย์ภายใต้เงื่อนไขการทำงานบางแบบ
ยังอ่อนไหวต่อลมด้วย และตัวเลขที่ผู้ขายเชิงพาณิชย์นำเสนอดูเหมือนไม่มีหลักฐานในโลกจริงรองรับ อีกทั้งก็ไม่เห็นมีผู้ขายรายใดให้ข้อมูลตามมาตรฐานการทดสอบที่เกี่ยวข้อง
OpenERV บอกว่าจะเข้ารับการทดสอบจาก PassiveHaus Institute แต่ยังไม่มีข้อมูลการวัดจากห้องแล็บ
อาจเป็นสัญชาตญาณแบบสวนทางกับข้อเท็จจริงก็ได้ แต่ในทางปฏิบัติ การใช้เครื่องเปิด-ปิดหน้าต่างแบบกลไกที่ใช้ EspHome เพื่อระบายอากาศตามธรรมชาติเป็นช่วงสั้น ๆ และเป็นระยะ ๆ อาจมีประสิทธิภาพกว่า ทำได้ง่ายกว่า และต้องบำรุงรักษาน้อยกว่าด้วยซ้ำ
อย่างไรก็ตาม ผมไม่ทราบข้อมูลเปรียบเทียบ และครั้งสุดท้ายที่ลองค้นดู ก็เห็นแต่ actuator จาก 3D print ที่จุกจิก ซึ่งดูเหมือนจะทนไม่ไหวถ้ามีแขกมาเปิดหน้าต่าง
ไม่ใช่แค่เครื่องอีกตัวในประเภทเดียวกัน แต่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนต่างกันมาก และการออกแบบกับโครงสร้างโดยรวมก็ค่อนข้างต่างกันด้วย
ในเยอรมนีตอนเหนือ ผมใช้เครื่องระบายอากาศแบบกระจายศูนย์สำหรับห้องเดี่ยวที่คล้ายกันอยู่: https://www.bayernluft.de/de/frame.cgi?page=start
พอใจมาก แม้แต่ในฤดูหนาวก็มีอากาศที่รู้สึกสดชื่นและอบอุ่นอยู่เสมอ และความชื้นก็ลดลงมาก
อุปกรณ์ ERV แบบนี้มีสองประเภท
แบบหนึ่งมีทางเดินอากาศเพียงทางเดียวและสลับทิศทางเป็นรอบ ๆ ใช้มวลสะสมความร้อนในกระแสอากาศ ซึ่ง OpenERV อยู่ในกลุ่มนี้
อีกแบบมีทางเดินอากาศแยกกันสองทางสำหรับลมเข้าและลมออกพร้อมกัน อากาศไม่ปะปนกันและไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่ง Bayernlüfter เป็นแบบนี้
สิ่งเดียวที่ไม่ชอบเกี่ยวกับ Bayernlüfter คือ ไม่ใช่โอเพนซอร์ส มันถูกควบคุมด้วย Raspberry Pi หรือโคลนที่คล้ายกัน แต่เราไม่มีสิทธิ์เข้าถึง
ในเนเธอร์แลนด์ ระบบแบบนี้พบได้ค่อนข้างบ่อยในบ้านสร้างใหม่ เพราะกฎหมายกำหนดให้บ้านใหม่ต้องมีประสิทธิภาพพลังงานในระดับหนึ่ง
มีวิธีอื่นในการทำให้ได้ระดับประสิทธิภาพที่ต้องการ แต่เครื่อง ERV คุ้มค่าต่อค่าใช้จ่าย
ส่วนตัวก็กำลังพิจารณาติดตั้งระบบแบบนี้อยู่: https://www.duco.eu/uk-ie/products/mechanical-ventilation/ve...
แต่บ้านในเนเธอร์แลนด์แทบทั้งหมดสร้างด้วยคอนกรีต จึงค่อนข้างยากที่จะติดตั้งในบ้านที่มีอยู่แล้ว
ตอนแรกยังปรับตั้งไม่ถูกต้อง แต่หลังจากผู้เชี่ยวชาญมาปรับตั้งให้ ก็ทำงานได้สมบูรณ์แบบและช่วยรักษาสภาพอากาศภายในบ้านให้สบายอย่างต่อเนื่อง
แบรนด์เก่าแก่และเชื่อถือได้ในแถบนี้คือ https://www.genvex.com/en และของเราได้มาจาก Ecovent: https://ecovent.dk/?lang=en
บางคนพึ่งพาการเปิดหน้าต่างทุกวันเพื่อประหยัดเงิน แต่ทุกวันนี้ส่วนใหญ่เลือก ERV
น่าแปลกที่ในเยอรมนีมีคนจำนวนไม่น้อยที่คัดค้านการมี ERV อย่างรุนแรง ส่วนตัวแล้ว แค่อากาศสดชื่นก็เป็นสิ่งที่ไม่อยากยอมเสียไป และการไม่ต้องกังวลเรื่องละอองเกสรก็เป็นโบนัสเพิ่มเติม